日本海自網路化火控

防衛省構建的「網路化火控」示意圖,包括網路化火控、高速高機動目標對應雷達,

以及能攔截高超音速飛彈的新艦隊空誘導彈能力向上型。

「網路化火控」的發展重點包括電子戰環境中分享感測器訊息,以及統合火器管制技術實現遠隔接戰(EOR)

2024年6月11日的飛鳥號(ASE-6102)實驗艦照片,已經加裝數個日本防衛裝備廳(ATLA)

研發的「網路化火控」的設備,主桅杆頂部平台以及艦橋上方的平台(相位陣列雷達塔之前)

上,各有兩個塊狀的平面陣列傳輸天線

2024年6月10日停泊在橫須賀的的飛鳥號(ASE-6102)實驗艦(右)以及秋月號(DD-115,左)

護衛艦,兩艦都已經加裝「網路化火控」的試製設備。秋月級是在主桅杆第一層平台上裝置

塊狀的平板陣列天線。

飛鳥號(ASE-6102)實驗艦主桅杆頂部平台的兩個試製型網路化火控的相位陣列傳輸天線。

(上與下)飛鳥號(ASE-6102)實驗艦艦橋上方平台上,裝置兩個試製型網路化火控的

相位陣列傳輸天線。攝於2024年5月10日。

 

照月號(DD-116)護衛艦後部船樓上方裝置的兩個試製型網路化火控的相位陣列傳輸天線。

攝於2024年6月10日。

 

──by captain Picard


 

為了因應日趨嚴峻的周邊戰略環境,因應各種複雜的飛彈(包括彈道飛彈、高超音速飛彈、巡航飛彈等)與空中威脅,日本防衛省在2020年代研擬強化統合防空與飛彈防衛能力。在2022年(令和4年)12月16日,日本國家安全保障會議決議,為海上自衛隊護衛艦建置能夠協同射擊的火控網路(FC網路),實現通過網路化而進行有效、高效率地威脅對應。

這項決策的要素有三,第一「網路化火控」(FCネットワーク),使單位透過網路共享戰術情報,並能迅速指派最適當的船艦來對應處置(即接戰);第二是高速高機動目標對應雷達,具備遠距離偵測、探測低雷達截面積(RCS)目標以及高超音速目標等;第三是發展新艦隊空誘導彈(能力向上型),具備長射程且能對應高超音速目標。日本發展中的新艦対空誘導弾(A-SAM)目標是發展射程相當於(或大於)美製SM-2 MR區域防空飛彈(約150km級),而「能力向上型」則進一步提高射程,目標是能攔截高超音速飛彈。

其中,防衛裝備廳(ALTA)從令和元年(2019年)就開始研究「網路化火控」,讓泛用護衛艦(即海上自衛隊裡沒有神盾系統的其他主力泛用護衛艦)的感測器信息能進行實時與高效的交換與共享,並實現網路化的火控射擊程序,類似美國海軍協同接戰能力(Cooperative Engagement Capability,CEC)。

依照ALTA的文件,「網路化火控」包含研發綜合射擊管制技術以及高效網絡控制技術的傳感器網絡系統,將現有的船艦平台整合起來作戰,使單艦作戰範圍擴展到本身感測器覆蓋範圍以外;最終目標是實現能有效且高效地運用新型艦對空誘導彈(新SAM)的火控網絡。監控各艦的通信流量需求、無線電波的接收情況、網絡拓撲等,通過實時管制網絡,跟蹤移動干擾源進行幹擾波抑制(形成空穴),以及通過改變網絡的通信路徑來維持網絡的穩定性。

網路化火控的主要技術研發重點包括:

1.通過高效率的網路控制技術,在電子戰環境中分享感測器訊息


監控網路中每艘船艦的通信流量需求、無線電波的接收情況、即時監控網絡拓撲並控制網絡。受到電子干擾時,通過跟蹤干擾擾源方向進行干擾抑制(即形成零點(null)),以及改變網絡的通信路徑來維持網路的穩定性(例如當網路中某兩艦直接傳輸的方向遭到敵方強烈電子干擾時,可透過其他方位的友艦中繼完成傳輸)。

通過在整個部隊中實時共享本艦或友艦等的傳感器信息,基於綜合航跡的網絡射擊(EOR射擊),實現超越單艦傳感器能力的覆蓋範圍。對於來襲的導彈,通過各艦的彈藥管理,選擇最優的應對艦艇,減少漏打和過度打擊(overkill),以最大限度地發揮部隊整體武器系統的能力,應對飽和攻擊。

2.統合火器管制技術

通過在整個艦隊中實時共享本艦或友艦的感測器信息,基於綜合目標軌跡的網路化遠隔接戰(Engage on Remote,EOR),實現超越單艦感測器覆蓋範圍的接戰。對於來襲的敵方飛彈,進行網路中各艦的彈藥管理、選擇最優的應對艦艇,減少漏失目標以及浪費過多彈藥對相同目標過度打擊(overkill),以最大限度地發揮部隊整體武器系統的能力,以應對飽和攻擊。

其中,遠隔接戰(EOR)是「網路化火控」要發展出的新能力。過去日本海上自衛隊船艦進行防空作戰,模式包括一般的本艦接戰(依靠本身感測器獲得目標、發射飛彈並進行火控導引直到命中),以及遠端發射(Launch on Remote,LOR)。LOR是發射艦透過另一艘船艦的感測器取得目標信息(包括追蹤與識別)得到初始指引,不過之後仍需由發射艦本身對目標進行追蹤、發射飛彈接戰並進行火控引導。而EOR則是發射艦透過戰術火控網路得到另一艘船艦追蹤目標的信息,然後完全以此為指引發射防空飛彈,後續也是靠著其他船艦感測器的追蹤資料對飛彈進行導引,發射艦本身的感測器不需要實際接觸目標。在美軍的整合射控(IFC)中,EOR是透過CEC基礎設施而進行的網路化作戰情境之一,也是發射艦接戰本身感測器距離外(如水平線以下)目標的典型情境。

依照ALTA的時程,「網路化火控」從令和元年到令和5年前半(2019~2024)進行研究試作,令和5年下半到令和6年(2025年)第一季進行所內試驗。

 

(上與下)飛鳥號(ASE-6102)實驗艦艦橋上方的試製型網路化火控的裝備牌

,顯示這個方形裝置是「網路化火控」的通信裝置,由三菱電機製造,

在2023年8月製成。 

照月號(DD-116)護衛艦主桅杆第一層平台裝置的試製型網路化火控的

相位陣列傳輸天線。攝於2024年6月10日。

照月號(DD-116)護衛艦後部船樓上方裝置的兩個試製型網路化火控的

相位陣列傳輸天線。攝於2024年6月10日。

依照2024年5、6月的照片,飛鳥號實驗艦(ASE-6102)以及秋月級護衛艦秋月(DD-115)、照月(DD-116)等艦,上部構造都安裝了「網路化火控」試作系統的平板陣列天線。在飛鳥號上,這些天線安裝在主桅頂部平台以及前部上層(相位陣列雷達塔前方),而秋月級則安裝在桅杆中部和艦尾樓上部(後部相位陣列雷達塔上方)。美國海軍的CEC也使用類似的平板陣列天線(PAAA)。

在令和7年度(2025年)預算中,為網路化火控開發工作編列8億日圓預算。